如图所示,轻杆长3L,杆两端分别固定质量为m的A球和质量为3m的B球,杆上距A球为L处的O点安装在水平转轴上,杆在转轴的
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(1)设杆对B球的拉力为T,则有mg=mω2L

x05

x05

T−3mg=3m•ω2•2L

x05

解得:T=9mg

所以杆对轴的作用为T'=9mg.

(2)杆对两球的作用力大小相等、方向相反,轴才不受力.根据分析可知,

此时A球应在下方,B球应在上方,由此得,

对B球:3mg+T=3mω•2L

对A球:T-mg=m•ω2•L

解得:ω=

4g

5L

答:(1)若A球运动到最高点时,杆OA对球A没有力作用,此时水平轴的力为9mg;

(2)当杆转动的角速度为

4g

5L

时,杆处于竖直位置时水平轴刚好不受力作用.

点评:本题关键要对两球分别受力分析,找出其向心力来源,根据牛顿第二定律列式求解;